Как сделать диоды ярче
От чего зависит яркость свечения светодиода и как ее регулировать
Рядового потребителя при покупке осветительного прибора интересует не напряжение или ток, а яркость светодиода, так как она отличается от показателя других ламп. Внедрение новых технологий требует иного подхода к характеристикам светотехники. Основные параметры, в том числе яркость свечения, хорошие производители обозначают в маркировке, на упаковке, в технической документации. Для правильного выбора необходимо знать значение букв и цифр, уметь определить, какой прибор допускает регулировку яркости, какой – нет.
Что такое яркость светодиода и в чем она измеряется
Яркостью свечения называют показатель света, равный соотношению силы светового потока к косинусу угла, под которым он излучается, и освещаемой площади. Другое определение – освещенность в точке, перпендикулярной к источнику, к углу, в который заключен луч. Яркость свечения обозначается буквой «L», измеряется в милликанделах на метр в минус второй степени (кд*м-2). У обычных светодиодов яркость 20-50 мкд, у сверхярких – до 20 000 мкд. От этого показателя зависит восприятие предметов глазами человека.
Если говорить о светодиодах, то у них яркость свечения – это мощность (сила) света, измеряемая в ваттах и зависящая от угла конуса, основание которого расположено на освещаемой площади, вершина – в источнике света. При равном излучении во всех направлениях яркость свечения будет соотношением потока к пространственному углу (в градусах). Чаще всего градусы переводятся в стерадианы: sr = 2 π (1 – cos θ/2), где θ – угол луча.
Параметры, влияющие на яркость
Насколько ярко будет отображаться освещаемый объект, зависит не только от светового потока. Яркость свечения зависит так же от плотности луча и чувствительности наблюдателя.
Сила тока
Во время работы сила тока на светодиоде зависит от напряжения. При незначительном увеличении вольтажа электроток повышается многократно, вместе с ним и яркость свечения. Но этим параметром можно управлять, если включить в схему аналоговый или широко-импульсный модулятор, обеспечивающий функцию диммирования.
Зависимость яркости свечения идеального светодиода от электротока линейная. На практике зависит от потерь на выделении тепла и дифференциального сопротивления кристалла. Существует предел, после которого повышать ток нельзя из-за перегрева p-n-перехода, способного вывести LED из строя.
Технология
Светодиод – это источник света точечного типа, направленность луча определяет конструкция. Параметры меняются в зависимости от оптических свойств и наличия в приборе люминофора, рассеивателей и линз. Независимо от устройства интенсивность свечения регулируется минимальными изменениями тока.
У светодиода при высокой плотности луча (небольшом угле излучения) яркость свеяения увеличивается независимо от объема потока.
Внимание! При покупке необходимо учитывать, что источник с тысячей милликандел и углом излучения 45 градусов будет давать такой же поток, как с углом 12 градусов, но при втором варианте луч будет ярче.
Площадь кристалла
Еще один показатель, от которого напрямую зависит объем светового потока и яркость свечения – величина кристалла. Например, площадь СМД 3528 3,5х2,8 мм, площадь СМД 5630 – 5,6х3 мм, световой поток соответственно 6-8 и 50 люмен. Самые новые кристаллы отличаются большими размерами и высокими показателями интенсивности свечения. Это объясняется тем, что излучение в любом чипе зависит от величины р-n перехода.
Важно! При покупке необходимо знать, что неизвестные китайские производители это используют. Вместо больших кристаллов на 1 Вт они ставят маленькие на 0,75 или 0,5 Вт, при подаче заявленного тока их срок службы значительно сокращается или они перегорают.
Что можно узнать из маркировки
У именитых производителей маркировка достаточно длинная, поэтому размещается на упаковке или в технической документации. Ленты поставляются с маркировкой на катушке. Данные можно спросить у продавца, если их нельзя найти.
Для обычных светодиодов не существует стандартных обозначений, каждый производитель использует свои. Яркость свечения всегда указывается в маркировке мощных ламп.
На SMD указываются только размеры чипа, определить интенсивность свечения можно только из техдокументации. Philips на своей продукции указывает световой поток в люменах, Samsung кодирует этот показатель под цифрами, значение которых можно найти в специальных таблицах. На изделиях CREE из маркировки можно узнать только цветопередачу, обозначенную как CRI.
Важно! Маркировка является одним из факторов, затрудняющих выбор светодиодных источников света при отсутствии определенного уровня знаний.
Способы регулировки яркости
Зная, что яркость свечения любого светодиода зависит от тока, можно сделать логический вывод, что характеристики луча меняются одновременно с увеличением или уменьшением подаваемых на кристалл ампер. При аналоговом регулировании резисторами интенсивность свечения регулируется ступенчато, поэтому в схему необходимо включить стабилизатор LM317, фиксирующий ток и напряжение. Такой способ регулирования используется в транспортных средствах и при подключении светодиодов к источнику постоянного напряжения.
Лучшим способом считается широтно-импульсной модуляции с включением в схему резистора и контроллера (если диоды цветные). На светодиод подаются импульсы определенной частоты, то есть, питание включается и выключается очень быстро, светодиод открывается каждый раз, но глаза это не улавливают.
Важно! Интенсивность свечения ламп с цоколем на основе светодиодов нельзя регулировать, если они не специальные (на упаковке возможность диммирования не указана). Для обычных ламп используется балластный блок питания на основе конденсаторов.
Основные выводы
Измерить интенсивность свечения светодиода в домашних условиях невозможно. Этот показатель редко указывается в маркировке, для правильного выбора необходимо знать его зависимость от размеров кристалла, потока света и угла излучения.
Возможность менять яркость (использовать диммирование) широко используется в быту для экономии электроэнергии и устройства специальных систем освещения. Интенсивность свечения можно уменьшить при просмотре телевизионных программ, во время отдыха, для ночного освещения детских комнат. Удобство использования повышает возможность управления диммированием при помощи пульта управления или автоматически (с учетом движения и времени).
Ford Fusion «Черный» › Бортжурнал › ОЧЕНЬ при ОЧЕНЬ яркие Диоды (5W) в ДХО.
Как я уже говорил, решил над ПТФ засунуть диоды. Заказал на ебей мегадиоды испытал их и вот сегодня весь день делал ДХО.
Снимаем накладки
Делаем в них продольные дырки для ножек диода, сверлить дырки насквозь я не стал, т.к в прорези диоды крепче держатся.
Загибаем ножки с обратной стороны
Спаиваем диоды параллельно В этом случае напряжение остается такое как у одного диода 3,4-3,6 вольт а ток увеличивается. 5 диодов по 300мА (да да 300мА! почитайте статью выше) = 1.5А! при 3,4 вольт.
Вот как бы и все с установкой диодов.
Далее делаем все по человечьи и ставим стабилизатор тока и (внимание!) стабилизатор напряжения, одновременно 🙂 Об этом стабилизаторе я уже писал в статье выше. Засовываем его с спец коробочку купленную в радиотоварах (при этом конечно герметизируем все!)
Герметизируем диоды и спайку, крепим коробочку к накладке, ставим предохранитель.
Вот лично меня раздражают статьи где люди делают что-то связанное с освещением и в конце не выкладывают фото результата на машине, к сожалению эта одна из тех статей, но если вы не лентяй и читаете что написано, а не только смотрите картинки, то вы все поймете из следующих слов.
Наверняка у всех в городах, так же как и у меня, началась какая-то мания установки горизонтальных тонких диодных ХДО, встречаются всякие! от тусклых полуперегоревших хреней, до вполне симпатичных и ярких решений. Покурив прайсы я понял что стоящий яркий набор ДХО стоит в средней 6.000 руб. по крайней мере у нас в Сургуте так. Это я говорю про настоящие с блоками розжига! колхоз от 700руб. Так вот то что я себе собрал, ЯРЧЕ! на столько что после первых испытаний я понял что нужно их направлять немного ниже т.к они реально слепят! Они очень при очень яркие, настолько что прогалов между диодами не видно, и кажется что это ксенон. Я конечно понимаю что все рукоделы стремятся нескольно приукрашивать реальность, но даю руку на отсечение они ОЧЕНЬ ЯРКИЕ! Я прям не ожидал. Доволен на 200% я за 800р (сами диоды мне обошлись 30р штука, 120р стабилизатор 70р коробочка и того 30*5+120+70 = 340*2=680 + мелочи в виде проводов предохранителей и термоусадки = 700р) за 700р! я сделал себе надежные и ОЧЕНЬ яркие ДХО.
ЗЫ Для меня эталон хороших ДХО это реснички KIA sportage, они яркие и днем и очень яркие вечером, так вот мои ЯРЧЕ! чес слово ярче! Да возможно они не такие направленные и нет четких границ, так они и не для освещения а для обозначения 🙂
Скоро будут полевые испытания и тогда я выложу фото.
Лада 2114 Малюткин › Бортжурнал › Перебираем салонный свет+подсветка номера+как сделать диод желтым
Намазюкали с обеих сторон, ждем минут сорок, можно час, хотите можете и больше, и потом под напором воды щеткой счищаете пасту, хорошенько так трете, будто от этого зависит ваш уровень з\п. Смыли? Отлично! Плафон просто протер полотенцем, глазок протер и на ночь оставил на теплой батарее, чтоб хорошенько он внутри просох. Кстати про глазок, разбирается просто, но лучше посмотрите видео как его снимают и разбирают, всего 4 минуты, сразу все поймете, проще некуда, вот кстати сток лампы:
Вот оригинал и диоды в сравнении, разница в длине видна на глаз:
Для ленивых, вот вкратце набросал на фото как снимать\разбирать «глазок», а то некоторые всю крышу снимают ради него))
Итак что мы получаем? Состояние лучше заводского! Хз как на фото видно, но в живую прям прозрачнее слезы девственницы, паста сила всегда это знал.
Итак ставим все на место и получаем вот что:
По фото вы не поймете, но действительно поярче стало, хоть что то теперь видно, даже от глазка есть хоть и мизерная но польза, но все равно этого мало, была мысль фольгой обклеить, ну как с задними сток фонарями делают, чтоб отражение света лучше было, но ее негде приклеить там, и благо хватило моего ума гуманитария сообразить, что если «борщинуть» с фольгой, может вообще замыкать начать, отказался от этой идеи. Что же делать? Иду в магазин с лампочками так и так говорю, точно такие но мощнее есть? Хер. Начал светодиоды предлагать, ок ясно, лампочек мощнее нет. А позже наткнулся у кого то на запись в бж, сток лампа потребляет 5 ватт, а светодиод всего 0,25 вроде, 0,25 Карл! это в 20 раз меньше чем сток! Ладно аккум новый, а если он на последнем издыхании? А геныч прям на грани недозаряда? Через сколько он у вас утухнет если постоянно дверь открыта или включаете его? Спорить можно долго но блин, я еврей тот еще, и разницу увидел сразу, решено ставить светодиоды и не выеживаться! Кстати для глазка тоже светодиод есть, за 95 рЭ мне предложили такой в магазине, дороговато, пока посмотрим как покажут себя эти с али для плафона и подсветки.
Итак пришли заветные лампочки, взял 5 штук ибо со скидкой шли, пришли оч быстро кстати. Но увы ребят ожидания не оправданы. Хз как по фото, но ярче не стало, даже может хуже, плюс диод короче лампочки и как то жибленько держался в плафоне, а я напомню, тот еще параноик, в общем оставил родную, и решил пойти другим путем.
Как видите, сам диод яркий, а вот чем дальше от него тем хуже, сзади вообще темень, спереди стало хуже чем было, свет будто «сконцентрировали» в одном месте, вернул сток лампу, благо светить после очистки плафона стало неплохо. Судите сами по фото, но мне лично диод не понравился.
Быть может стоило взять диод по мощнее, есть в виде квадрата, здоровый, кто видел поймут про какой диод я говорю, может и норм бы было, но я психанул. Вообще сейчас два пути вижу, взять мощный диод, а потом сделать его «желтым» своей мега идеей(чуть ниже об этом), либо взять евро плафон, благо цена не кусачая, а эффект очень положительный, лично я склоняюсь ко 2, но идеей поделюсь, жаль неудалось реализовать(пока?) лично, планировал сделать ее «изюминкой» этого поста, но так уж вышло…
В общем добившись результата все хорошо, и светят ярче, и долговечнее вроде как, и потребляет меньше, но что делать с белым светом, если вам нравится привычный желтый? Ответ нашел меня ночью, среди кучи мыслей что вертелись в черепной коробочке перед сном. Вспомнился мне один пост на драйве, назывался он так – «Катай все что катается» ну лобач и фары я катать не собираюсь(может поворотники только передние), но почему бы не закатать плафон! Рили ребят, кто вам еще предложит закатать плафон салона?!)) Желтой пленочкой, или даже оранжевой, уж какую найдете, хоть синей катайте, на вкус и цвет как говорится. Евро Плафон кстати тоже вроде белым будет светить, так что, может еще вернемся к этой «изюменке»… Покупается самый небольшой кусок желтой пленки на рынке и плафон снаружи закатывается ей, и вуууууалья наш яркий китайский друг начинает светить приятным желтым цветом лампочек Ильича знакомых нам с детства, а холодный белый цвет остается лишь в памяти. Дел то на 5 минут, если уже видели\делали что то подобное, скиньте фото\ссылку плиз, интересно посмотреть) Конечно может пленка будет немного забирать света, но если диод достаточно яркий будет всяко ярче стока при любых раскладах, и при этом цвет свечения получите какой хотите, такие вот дела, пишите кто что думает по этому поводу.
Насчет подсветки номера – ситуация в корне наоборот вышла, не зря эти диоды в 1 очередь на подсветку номера берут, снял их (легонько отверткой поддеть сбоку, ничего сложного), так же очистил эти «плафончики» пастой, аж блестят как заводские, заменил лампы на диоды, и опля, смотрите сами, даже по фотке видно что диоды намного ярче, да и на серебристой машине белая подсветка прям отлично выглядит, мне нрав:
D-I-N › Блог › 左 Светодиоды в авто…
Бортовая сеть легкового авто – 12-14,5 Вольта. В зависимости заглушён двиратель или заведён.
Типичный светодиод с характеристиками: (напряжение падения 3,2 Вольта и ток 20мА = 0,02Ампера)
«Падение напряжения» и «рабочий ток» — это основные характеристики светодиода. Питается светодиод током – это ВАЖНО! Напряжение он возьмёт столько, сколько ему надо, а вот ток нужно ограничить. Падение напряжения типичного белого светодиода – 3,2 Вольта. Но у светодиодов разных цветов оно отличается для желтых и красных светодиодов — 2 — 2,5 Вольта.; для синих, зеленых, белых — 3-3,8 Вольта. Так что при выборе цвета светодиода учитывайте его падение напряжения. Ток маломощных светодиодов, как правило, не более 20мА
Что такое падение напряжения? Если мы подключим наш белый светодиод падение напряжения, которого — 3,2 Вольта, а рабочий ток 20мА=0,02 Ампера к источнику 12 Вольт, то этот светодиод съест 3,2 Вольта. Напряжение после этого светодиода снизится (упадёт) на 3,2 Вольта. 12-3,2=8,8. Но не забываем – что светодиод питается током а не напряжением т.е. сколько тока дадите — столько он через себя пропустит, а ток нужно задать. Как понять задать?! Задать – значит ограничить. Ограничить ток можно резистором, либо запитать светодиод через драйвер. Давайте рассмотрим на примерах как рассчитать и подключить светодиод к источнику воображаемой бортовой сети автомобиля, напряжение которой колеблется от 12 до 14,5 Вольт. Что бы наш светодиод не сгорел при длительном включении — рассчитывать мы будем исходя того, что в нашем автомобиле 14,5 Вольт а не 12,5 Вольта. Светодиод в этом случае будет светить менее ярко, но зато дольше прослужит. В одном из пунктов этой статьи мы рассмотрим как подключить светодиод или цепочки из светодиодов через микросхему-стабилизатор напряжения. Такой способ подключения — сохранит яркость светодиодов при изменении оборотов двигателя.
Оба варианта приемлемы
Если теперь в нашу цепь светодиода и резистора мы включим последовательно амперметр он должен показать 20 миллиампер или около того. У резисторов и светодиодов есть разброс параметров, поэтому ток может отличаться в обе стороны, но незначительно. Если прибор показывает значение от 15 до 23 мА — нормально. Чем больше ток, тем ярче светит светодиод, но тем меньше срок его службы. Поэтому для обычных светодиодов не рекомендуют устанавливать ток выше 20 мА.
Соединение светодиода с резистором и с проводами лучше всего осуществлять пайкой, вибрации автомобиля и перепады температур в последствии сказываются на соединениях, а пайка это один из прочных видов соединений.
Во избежании короткого замыкания открытые контакты необходимо изолировать термоусадочной трубкой или изолентой.
Процесс монтажа и пайки производить при отключенном напряжении питания. Питание можно подавать только после того, как убедитесь что всё сделали правильно и все открытые проводники изолированы.
Время пайки контактов не более 3 секунд, иначе можете перегреть кристалл светодиода. Лучше будет, если паяемый контакт будет прихвачен пинцетом. Во-первых, так удобнее держать светодиод, а во-вторых пинцет рассеет лишнее тепло и не даст перегреется кристаллу.
Второй вариант. Подключение двух светодиодов (последовательно) через резистор.
Подключение одного светодиода на 14,5 Вольт мы освоили. Ура! Теперь давайте сделаем шаг вперёд и разберёмся как подключить последовательно два светодиода. По большому счёту – с двумя светодиодами включёнными последовательно будет использован всё тот же метод подключения, но на всякий случай мы разберём его не менее подробно что и первый.
Если теперь в нашу цепь двух светодиодов и резистора мы включим последовательно амперметр он снова должен показать 20 миллиАмпер. Т.к. сколько бы вы ни включили в последовательную цепочку одинаковых светодиодов — ток в это цепочке останется неизменным. Вот мы видим на приборе 20мА или около того. У резисторов и светодиодов есть разброс параметров, поэтому ток может отличаться в обе стороны, но незначительно. Если значение от 15 до 23 мА — нормально. Чем больше ток, тем ярче светит светодиод, но тем меньше срок его службы. Поэтому для обычных светодиодов не рекомендуют устанавливать ток выше 20 мА.
Третий вариант. Подключение трёх светодиодов (последовательно) через резистор.
Если теперь в нашу цепь светодиода и резистора мы включим последовательно амперметр он должен показать 20 миллиампер или около того. У резисторов и светодиодов есть разброс параметров, поэтому ток может отличаться в обе стороны, но незначительно. Если значение от 15 до 23 мА — нормально. Чем больше ток, тем ярче светит светодиод, но тем меньше срок его службы. Поэтому для обычных светодиодов не рекомендуют устанавливать ток выше 20 мА.
Распространённая и «всеми нами любимая» светодиодная лента на 12 Вольт — устроена таким же образом, она состоит из подобных цепочек из трёх последовательно-включённых светодиодов, а цепочки в свою очередь между собой соеденены в ней паралельно.
По большому счёту на напряжение 14,5 Вольта можно подключить цепочку в которой находится до четырех светодиодов с падением напряжения 3,2 Вольта и ещё останется 1,7 Вольт которые нужно будет погасить резистором. 14,5-3,2-3,2-3,2-3,2=1,7 Но мы условились, что считаем на воображаемую бортовую сеть автомобиля, напряжение в которой от 12 до 14,5 Вольта. Помните? Так что когда в бортовой сети напряжение снизится до 12 Вольт светодиоды в цепочке перестанут светится потому что общее падение напряжение четырёх светодиодов выше 12 Вольт, а если быть точнее то оно составит – 3,2 х 4 = 12,8 Вольта. Именно поэтому ограничимся тремя светодиодами в цепочке.